haskell - 整理 Monads - 将 monad 转换器的应用程序转变为新型 monad

Question

我试图采取例如ExceptT a (StateT A M) , 对于某些具体类型 A和单子(monad)M ，并将它们包装到我的新自定义单子(monad)中。

首先我确定StateT A M经常出现在其他上下文中，因此我决定最好将其单独包装在 monad M1然后包装 ExceptT a M1进入 M2 .

所需的属性是使 M1和 M2 MonadState 的实例和 M 的类(假设它被称为 MyMonadClass )。还有M2应该是 MonadError 的一个实例.

首先，我从简单的类型同义词开始:

type MyState    = StateT A M
type MyBranch a = ExceptT a MyState

然后我想我会先画出实例声明(不实现实例)，这就是我第一次陷入困境的地方。 instance MonadState A (MyState)似乎不是正确的语法。我以为我必须创建 newtype MyState' a = StateT a M然后 type MyState = MyState A (让我们不要在不必要的地方使用语言扩展)。

但是，一旦我开始将同义词转换为 newtype我开始失去与 StateT A M 的连接和 ExceptT ...类型。

newtype MyState' s a = MyState' { runMyState :: s -> (s, a) }
type MyState = MyState' A
newtype MyBranch e a = MyBranch { runMyBranch :: MyState (Either e a) }

现在已经实现的转换器消失了，我想我正在尝试做一些没有多大意义的事情。所以我的问题是:如何将这种行为正确地包装到新的复合 monad 中，以便可以访问下面的层，从而避免不必要的提升，并使事情保持清晰和井井有条。

Answer 1

正常模式是为您的完整变压器堆栈定义一个新类型。

data A = A
data E = E

newtype MyBranchT m a = MyBranchT { getMyBranchT :: ExceptT E (StateT A m) a }

如果堆栈中有任何部分可以自行添加有意义的新功能，那么您还需要为这些部分定义新类型。

然后你使用 GeneralizedNewtypeDeriving获取所有各种 monad 类的实例。

{-# LANGUAGE GeneralizedNewtypeDeriving #-}

-- base
import Control.Applicative
import Control.Monad

-- transformers
import Control.Monad.IO.Class
import Control.Monad.Trans.Class
import Control.Monad.Trans.Except
import Control.Monad.Trans.State.Lazy

-- mtl classes
import Control.Monad.Cont.Class
import Control.Monad.Error.Class
import Control.Monad.Reader.Class
import Control.Monad.State.Class
import Control.Monad.Writer.Class

data A = A
data E = E

newtype MyBranchT m a = MyBranchT { getMyBranchT :: ExceptT E (StateT A m) a }
    deriving (Functor, Applicative, Monad, MonadIO,     -- classes from base and transformers
              {- Alternative, MonadPlus, -}             -- if E is a monoid
              MonadState A, MonadError E,               -- classes from mtl that MyBranchT provides
              MonadCont, MonadReader r, MonadWriter w)  -- classes from mtl that might be available from m

你必须写 MonadTrans手工实例。 lift总是只是 lift堆栈中的每个变压器一次。

instance MonadTrans MyBranchT where
    lift = MyBranchT . lift . lift

如果堆栈中的任何部分添加了有意义的新功能 X您还可以自行定义一个新的 MonadX那些能力的类，写 MonadX如果可能，每个 monad 转换器( StateT 、 ExceptT 、 ContT 等)的实例，并导出 MonadX变压器堆栈的实例 ( MyBranchT)。

您通常还会为 MyBranchT Identity 创建一个类型同义词。和函数到 runMyBranchT和 runMyBranch

import Data.Functor.Identity

type MyBranch a = MyBranchT Identity a

runMyBranchT :: MyBranchT m a -> A -> m (Either E a, A)
runMyBranchT mb s = runStateT (runExceptT (getMyBranchT mb)) s

runMyBranch :: MyBranch a -> A -> (Either E a, A)
runMyBranch mb s = runIdentity $ runMyBranchT mb s